Jak číst počasí

Radar neměří déšť u země, ale odrazivost srážek v atmosféře (v jednotkách dBZ). Čím vyšší odrazivost, tím intenzivnější srážky: modrá a zelená znamenají slabý déšť či přeháňky, žlutá a oranžová vydatný déšť, červená silný liják a fialová obvykle kroupy nebo jádro bouřky.

Orientačně: ~20 dBZ je mrholení, ~35 dBZ déšť kolem 5 mm/h, ~45 dBZ liják přes 25 mm/h a nad 55 dBZ jde téměř jistě o krupobití. Přesnou stupnici vidíte v legendě přímo na mapě.

Směr a rychlost bouřky poznáte z animace: pusťte si časovou osu a sledujte, kam se jádra posouvají. Slejvak k tomu dopočítává predikci na příští hodinu — budoucí snímky jsou na ose vyznačené a s rostoucím časem slábnou, protože jistota extrapolace klesá.

Pozor na omezení: radar může přestřelovat u vysoké oblačnosti (virga — déšť, který se vypaří dřív, než dopadne), v horských údolích může být signál stíněný a velmi lokální přeháňka se mezi dvěma snímky (5 minut) stihne posunout.

Bouřka potřebuje tři věci naráz. Vlhký vzduch u země, protože z něj musí být z čeho srážky vyrobit. Instabilitu, tedy prostředí, ve kterém vystupující bublina vzduchu zůstává teplejší než okolí, a stoupá proto dál sama od sebe. A nakonec něco, co ji nahoru popostrčí — prohřátý svah, frontu, sbíhavé proudění. Chybí-li kterákoli z nich, den skončí jen kupovitou oblačností.

Ten výstupný pohyb se jmenuje konvekce. Vzduch při stoupání expanduje a ochlazuje se; jakmile klesne na teplotu rosného bodu, vodní pára v něm zkondenzuje a vznikne oblak. Kondenzace přitom uvolňuje skupenské teplo, které bublinu znovu ohřeje — a to je motor celého děje. Z plochého Cumulu se tak stane Cumulus congestus, mohutná věž, a když věž proroste dost vysoko a její vrchol zledovatí do charakteristické kovadliny, je z ní Cumulonimbus, bouřkový oblak.

Každá bouřková buňka pak projde třemi stádii. Ve stádiu cumulu v oblaku převládá výstupný proud a srážky ještě nepadají. Ve stádiu zralosti existují oba proudy současně: výstupný přináší nahoru další vlhkost, zatímco padající srážky strhávají vzduch dolů. Právě střih mezi nimi dělá bouřku bouřkou — turbulence, nárazový vítr, blesky. Ve stádiu rozpadu výstupný proud ustane, vlhkost je vypršená a zbývají jen slábnoucí sestupné pohyby.

A tady je jádro věci: sestupný proud v zralém stádiu podtéká ten výstupný a uřízne buňce přísun teplého vlhkého vzduchu. Běžná bouřka se tedy udusí vlastními srážkami. Proto jedna buňka trvá typicky dvacet až třicet minut. Bouřky, které vydrží hodiny, to obcházejí — buď se buňky obnovují v řadě jedna za druhou, nebo jde o supercelu, u níž je výstupný proud nakloněný, srážky padají vedle něj a cyklus se nepřeruší.

Na radaru se to dá sledovat přímo. Nová buňka se objeví jako malá skvrna, která během jednoho dvou snímků zesílí do žluté a červené, chvíli se drží a pak bledne. Pustíte-li si časovou osu, uvidíte i směr postupu — a to je informace, kterou samotný statický snímek nedá.

Běžná bouřka se udusí vlastními srážkami: sestupný proud podteče ten výstupný, odřízne mu přísun teplého vlhkého vzduchu a je konec. Proto jedna obyčejná buňka trvá desítky minut. Supercela tenhle osud obchází, a má na to jediný, ale zásadní trik.

Tím trikem je mezocyklona — rotující vír svázaný s výstupným proudem. Právě její přítomnost dělá ze supercely supercelu; bez ní jde o jinou bouřku, jakkoli silnou. Bývá zhruba tři až osm kilometrů široká a vydrží nanejvýš několik hodin.

Vzniká ze střihu větru, tedy z toho, že se s výškou mění rychlost a směr proudění. Střih roztočí vzduch kolem vodorovné osy — představte si válec ležící nad krajinou. Když se pod ním rozjede silný výstupný proud, tenhle válec zvedne a postaví: z vodorovné rotace se stane svislá, a to je mezocyklona.

Rotace udělá to podstatné: nakloní bouři tak, že srážky padají vedle výstupného proudu, ne skrz něj. Přívod teplého vlhkého vzduchu se tedy nepřeruší a cyklus, který běžnou bouřku ukončí, u supercely nikdy nenastane. Místo desítek minut proto vydrží dvě až čtyři hodiny, výjimečně přes deset.

Z téhle dlouhověkosti plynou i její projevy. Silný a vytrvalý výstupný proud udrží ve vzduchu podstatně těžší kroupy, takže největší kroupy chodí právě odsud. Ke stejné adrese patří i extrémní nárazy větru, přívalové srážky a ta menšina případů, kdy se z mezocyklony spustí tornádo.

Poznat supercelu z běžného radarového snímku je těžké — potřebujete dopplerovská data, která ukazují rotaci. Co ale poznáte i bez nich, je chování v čase: pustíte-li si animaci, supercela se drží jako jedno kompaktní jádro, které neslábne a často se stáčí doprava od směru ostatních buněk. Bouřka, která po hodině pořád vypadá stejně silně, není běžná.

Kroupa potřebuje dvě věci, které běžná přeháňka nemá: bouřkový oblak s velkou vertikální mohutností a hlavně dostatečně silný výstupný proud. Ten je totiž jediné, co ji dokáže udržet nahoře dost dlouho na to, aby vůbec vyrostla.

Nahoře v oblaku je spousta přechlazené vody — kapek, které mají teplotu pod nulou, ale ještě nezmrzly, protože nemají na čem. Jakmile na ně narazí drobný ledový zárodek, okamžitě na něm namrzají. Kroupa tak neroste tím, že by se nabalovala ze sněhu, ale tím, že do sebe cestou sbírá kapku po kapce a ty na ní tuhnou.

Rychlost toho namrzání dává kroupě její vrstvy. Když je zárodek v prostředí, kde voda tuhne okamžitě, uzavře se do ledu i vzduch a vrstva vyjde neprůhledná, mléčná — tomu se říká suchý růst. Zamrzá-li voda pomaleji, stihne se rozlít do hladkého filmu a vrstva je čirá; to je růst mokrý. Vrstvy v rozříznuté kroupě jsou tedy záznam podmínek, kterými prošla, ne počítadlo výletů nahoru a dolů, jak se často říká.

Padat začne v okamžiku, kdy je tak těžká, že ji výstupný proud neudrží. Odtud plyne pravidlo, které dělá z krup dobrý ukazatel síly bouřky: čím silnější proud, tím větší kroupa se v oblaku stihne udržet. Velká kroupa je tedy přímý důkaz mimořádně silného výstupného proudu, ne náhoda.

Cestu dolů ale ještě nemusí přežít celá. Pod nulovou izotermou, kde jsou teploty nad bodem mrazu, začne kroupa tát, a menší se cestou k zemi rozpustí úplně. Proto v teplém dni doletí až dolů jen ty největší — a proto tatáž bouřka může na kopci shodit led a o pár kilometrů níž jen vodu.

Běžně mají kroupy v průměru od 5 milimetrů do 5 centimetrů; cokoli menšího než 5 mm se označuje jako krupky. Rekordní kus spadl v roce 2018 v Jižní Dakotě a měřil 23,6 centimetru.

Na radaru se jádro schopné krup pozná podle velmi vysoké odrazivosti — fialová a bílá na stupnici. Jistota to není, protože radar měří odraz, ne led jako takový, ale platí, že čím vyšší hodnota, tím spíš jde o kroupy než o samotný liják.

Normálně teplota s výškou klesá — čím výš vystoupáte, tím je chladněji. Při teplotní inverzi je to obráceně: v nějaké vrstvě spodní atmosféry teplota s výškou naopak roste. Studený vzduch zůstane dole, teplejší leží nad ním, a protože studený vzduch je těžší, nemá důvod se nikam hnout. Vrstvy se přestanou míchat.

Nejběžnější varianta u nás vzniká vyzařováním. Za jasné noci se zemský povrch ochlazuje sáláním do prostoru a ochlazuje od sebe i přilehlý vzduch. Když k tomu skoro nefouká, nemá co promíchat přízemní vrstvu s tou nad ní. Studený vzduch je navíc těžší, takže stéká ze svahů dolů a hromadí se v kotlinách a údolích — vznikne tam doslova jezero studeného vzduchu.

Mlha je pak jen viditelný povrch toho jezera. Ochlazuje-li se vzduch dál, klesne až k teplotě rosného bodu, vodní pára v něm zkondenzuje a vznikne oblak, který má základnu na zemi. Meteorologicky je to Stratus; z hory na něj koukáte shora jako na moře mraků. Právě proto se mlha drží v údolích a u vody, zatímco pár set metrů nad ní je čisto.

Zásadní rozdíl proti letní ranní mlze je v tom, jak snadno se rozpustí. V létě slunce prohřeje zem, konvekce vrstvy promíchá a do dvou hodin po východu je po mlze. Na podzim a v zimě je sluneční záření slabé, den krátký a inverzní vrstva silná — slunce ji nemusí prorazit vůbec. Inverze proto může vydržet několik dní, výjimečně i týdnů, a rozbije ji obvykle až vítr s novou frontou.

V Česku jsou inverze nejčastější tam, kde je terén nejvíc uzavřený: v Ostravské pánvi, v Podkrušnohoří a v pražské kotlině. Má to i nepříjemný důsledek — pod inverzí se stejně jako mlha hromadí i to, co se do vzduchu vypustí, takže inverzní epizody bývají zároveň epizodami zhoršené kvality ovzduší.

Pro plánování z toho plyne jednoduché pravidlo. Je-li inverze, nemá smysl hledat slunce v nížině — je nad ní. Rozdíl mezi horskou a nížinnou stanicí prozradí, jestli se výjezd vyplatí, a horské kamery to potvrdí obrazem.